金屬波紋管的應(yīng)用

金屬波紋管的特點是在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下均能產(chǎn)生相應(yīng)的位移，并具有耐壓性、真空密封性、耐腐蝕性、溫度穩(wěn)定性和長期使用壽命。因此，它在許多工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。其主要應(yīng)用在以下幾方面。

用于儀表中的彈性敏感元件

對于作為彈性敏感元件的波紋管的彈性特性有很高的要求。用作彈性敏感元件的波紋管基本上是把壓力變?yōu)槲灰戚敵龌虬褖毫ψ優(yōu)榧辛敵?。把壓力變?yōu)榧辛敵龅牟y管變形很小或幾乎沒有位移，所以在波紋上產(chǎn)生的應(yīng)力比輸出位移的波紋管波紋上的應(yīng)力要小，向彈性后效、滯后的影響可以說沒有，因此，用力平衡式波紋管作彈性敏感元件的儀表的可靠性和精度可以很高。這就是在測量儀表中，多用力平衡式波紋管作彈性敏感元件的原因，把壓力變?yōu)槲灰戚敵龅牟y管在波紋上會產(chǎn)生較大的壓力，設(shè)計時應(yīng)該注意，同時彈性后效、滯后對波紋管的彈性有一定的影響。

在儀表中作為彈性敏感元件用的波紋管，設(shè)計時波紋管的剛度盡量取小值。

利用波紋管在位移過程中內(nèi)腔（或外部）容積的變化，可以用于溫度控制和溫度測量。

用于真空開關(guān)的真空密封

真空開關(guān)是在真空中進(jìn)行電流通斷的開關(guān)設(shè)備．它的主觸頭位于真空滅弧室中，波紋管是真空滅弧室中的關(guān)鍵元件，只有采用金屬波紋管后才有可能從真空滅弧室外部用機(jī)械力使動觸頭運(yùn)動，又能保持真空滅弧室外殼*密封。真空開關(guān)每一次通、斷，都使波紋管進(jìn)行一次大幅度的位移，大幅度且頻繁的軸向位移容易使波紋管因疲勞而損壞。波紋管是真空滅弧室外殼的一個重要組成部分，如果它損壞，則真空滅弧室的壽命便因漏氣而終止了。真空滅弧室的其它零件在正常運(yùn)行中是不容易損壞的，所以波紋管的疲勞壽命也就決定了真空滅弧室的機(jī)械壽命。此外，真空開關(guān)的觸頭開距與波紋管的實際軸向位移是相等的．所以波紋管的軸向允許位移量也就決定了所能獲得的zui大觸頭開距。

波紋管的疲勞壽命與它的結(jié)構(gòu)和所用材料有關(guān)，也與使用條件有很大關(guān)系。應(yīng)用在真空開關(guān)的波紋管其工作行程對它的疲勞壽命影響很大。對同一種波紋管，同一種真空開關(guān)，要想得到較長的疲勞壽命，只有減小波紋管的工作行程或觸頭開距就能實現(xiàn)。相反，如果增大波紋管的工作行程或觸頭開距，波紋管的疲勞壽命將大大縮短。因此，真空開關(guān)用波紋管的主要性能是軸向位移量和真空密封性。真空開關(guān)有兩種工作狀態(tài)，通或斷，在接通時，波紋管需要拉伸變形，斷開時，波紋管進(jìn)行壓縮變形，為了保證真空開關(guān)的使用壽命，波紋管拉伸和壓縮的位移一定要設(shè)計合理。

液壓成形波紋管和焊接波紋管都能滿足普通真空開關(guān)的使用要求，考慮到制造成本，一般真空開關(guān)都使用液壓成形波紋管。只有同時要求使用壽命特別長和觸頭行程很大的真空開關(guān)才使用焊接波紋管。波紋管材料一般為不銹鋼1Cr18Ni9Ti、00Cr17Ni14Mo2和0Cr18Ni9等。

用于閥門作密封隔離元件

波紋管閥門，無論是截止閥、節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥，還是減壓閥等閥門，波紋管都是作為閥桿的無填料密封隔離元件。在閥門工作過程中，波紋管與閥桿一起進(jìn)行軸向位移和復(fù)位，同時它還要承受流體的壓力并密封。波紋管的軸向位移量與閥門的通徑有關(guān)，對于平面密封的截止閥，其波紋管的工作行程一般為通徑的1/4。波紋管的軸向位移行程應(yīng)通過閥桿移動的機(jī)械限位來限程。不允許波紋管波紋壓靠而產(chǎn)生塑性變形，同時還要防止波紋管受到扭曲變形。在閥門中，波紋管的主要使用性能是耐壓力、工作位移和疲勞壽命。波紋管的失效形式主要是疲勞破裂，應(yīng)力腐蝕破壞和波紋管失穩(wěn)。影響波紋管使用壽命的因素主要是工作壓力、工作位移、工作溫度、流體介質(zhì)、波形結(jié)構(gòu)、原材料質(zhì)量、壓力沖擊、振動、連接零件結(jié)構(gòu)和裝配質(zhì)量等。在波紋管閥門中，波紋管是zui易損壞的零件，所以，波紋管的設(shè)計和選型非常重要，如果設(shè)計不合理，往往引起閥門過早失效。與填料密封閥門相比，波紋管閥門具有更高的可靠性和使用壽命。它在核工業(yè)、石油、化工、醫(yī)藥、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

用于金屬波紋膨脹節(jié)

金屬波紋膨脹節(jié)廣泛應(yīng)用于各種管路系統(tǒng)中，用來補(bǔ)償因溫度和壓力波動造成的軸向、橫向和角位移。金屬波紋膨脹節(jié)的核心零件是波紋管，通過波紋管的可變形性和耐壓密封性來進(jìn)行抽向、橫向和角位移，并承受系統(tǒng)的流體壓力，其它零件均為結(jié)構(gòu)件，起導(dǎo)向、支撐、連接、導(dǎo)流等作用。根據(jù)設(shè)計和使用要求，波紋管和有關(guān)結(jié)構(gòu)零件按需要的結(jié)構(gòu)焊接成軸向、橫向和角向不同類型的波紋膨脹節(jié)。

用于金屬軟管作撓性聯(lián)接件

金屬軟管用它的撓性來補(bǔ)償管路系統(tǒng)中因安裝造成的位置偏差和滿足工作端各向位移的要求，并承受系統(tǒng)的流體壓力。金屬軟管的核心零件為波紋管，此種波紋管的長度和內(nèi)徑之比一般大于3，波型分為環(huán)形和螺旋形，環(huán)形的彎曲剛度比螺旋形的小。為了增加金屬軟管的承壓能力，在許多情況下，在波紋管外面鎧裝金屬絲或帶編織的金屬網(wǎng)套。

用于波紋管式換熱器作換熱元件

波紋管式換熱器是一種、強(qiáng)化型換熱器，它是金屬成形、力學(xué)和傳熱學(xué)等多學(xué)科結(jié)合的產(chǎn)物。波紋管作為換熱管束主要起強(qiáng)化換熱的作用，同時還起熱補(bǔ)償和抗振動的作用。波紋管的失效形式主要是疲勞破裂、應(yīng)力腐蝕破裂和腐蝕破裂等。在波紋管換熱器中，波紋管的主要性能為換熱效率、疲勞壽命、耐壓、耐溫、耐腐蝕性、抗振動和熱補(bǔ)償?shù)?。其中換熱效率主要與波形有關(guān)，而波形影響著波紋管的成形工藝性。